Drone modulare stampato in 3D fai da te: 16 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Ciao a tutti e benvenuti nel mio primo tutorial.

Ho sempre amato la rc, e negli ultimi anni ho sviluppato i miei progetti, generalmente da zero, tra cui una barca, delle auto e un aereo (che è volato tutto in due secondi!). Ho sempre avuto un legame speciale con i droni, quindi ho deciso una vacanza invernale di creare un drone, da zero, senza piani e con poca esperienza.

Avanti veloce di due anni (acceso e spento) e ho appena finito, dopo averlo ricostruito completamente due o tre volte. Uno degli obiettivi principali era la riparabilità e l'affidabilità, combinati con la limitazione delle dimensioni della mia stampante 3D, solo 140 mm in ogni direzione, è diventata composta da molti moduli singoli, quindi ho potuto prendere le parti rotte e montare le parti riparate senza dover ristampare il tutto, oltre ad aumentare notevolmente le dimensioni grazie a un drone quasi 4 volte più grande di quanto potrebbe essere un drone solido

Quindi eccolo qui. Il drone modulare stampato in 3D. Circa dieci minuti di volo, relativamente veloce, anche se non ho gli strumenti per misurare la velocità precisa e una bella gioia da volare, soprattutto con la consapevolezza di averlo fatto da zero.

Attenzione: non includo le istruzioni per la saldatura (di cui ce ne saranno molte). Questo non è raccomandato per saldatori nuovi di zecca. La capacità di saldatura è l'unico prerequisito di conoscenza di questo istruibile.

Passaggio 1: strumenti

Questo è principalmente stampato in 3D, quindi una stampante 3D è un requisito a meno che tu non disponga di un buon spazio di produzione locale in cui puoi passare molte ore a stampare.

Consiglio vivamente di acquistare una stampante 3D se non ne hai una, io uso la mia per tutto. È un Flashforge Finder attualmente in vendita al dettaglio per meno di $ 400, ed è fantastico quando funziona, ma può avere problemi.

Avrai anche bisogno di:

Un saldatore

Un assortimento di piccole chiavi a brugola e/o cacciaviti e chiavi inglesi, a seconda dei bulloni scelti.

Un trapano

Punte assortite

Pinze ago

3 clip a coccodrillo per il test

Multimetro, non richiesto, utilizzato per il test

Pinza tagliafili

Spelafili

Servo tester, non richiesto, utilizzato per il test dei motori. Se non ne hai uno, collega il cavo del servo con il ricevitore e accendi il ricevitore e il trasmettitore

Pistola termica

Forbici

Passaggio 2: materiali

Per il drone avrai bisogno di:

ASSORTITI

300-500 grammi di filamento di qualsiasi colore

Filo assortito

Termoretraibile assortito

Nastro adesivo, colori assortiti

Spago o spago forte

BULLONI E DADI

Bulloni 14x 20*5 mm o equivalente in pollici

Bulloni 8x 30*3mm o equivalente imperiale

4x 20*3mm bulloni o equivalente imperiale

4 bulloni da 16*5 mm o equivalenti in pollici

Dadi per tutti i tuoi bulloni

Bulloni per i tuoi motori

8 dadi zigrinati da 3 mm (zigrinature)

CONSUMATO

5x xt60 coppia di spine

1x scheda di distribuzione dell'alimentazione (PDB) -

1x controllore di volo (FC) -

Drone brushless 4x 2-4s 30 amp, no BEC, controller elettronico di velocità (ESC) -

4 motori da 2600 kv con fori di montaggio da 19 mm per 16 mm -

4x 3 prolunghe proiettili, 150 mm, colore coordinato -

1x ricevitore

1x trasmettitore

3x 20 amp ESC spazzolati -

1x batteria 4s -

NON CONSUMATO

Mattone

3 clip a coccodrillo

Passaggio 3: iniziamo a stampare

Per il drone dovrai stampare:

4x braccio

1x corpo

2x supporto per batteria

Piastra 8x - Se puoi, ti consiglio di tagliarla al laser in acrilico da 3 mm.

4x gamba- Consiglio di stampare capovolto, con supporti.

1x spingi-elica

Fase 4: Tempo dell'elettronica: Parte 0 - Ripartizione

Questo è un drone. E come tale ha bisogno di molti componenti elettronici. Tutti questi necessitano di saldatura e di un layout accurato per garantire una buona gestione dei fili. Preparati a spendere fino a un'ora per pianificare e saldare le tue parti insieme. Un consiglio molto utile per i nuovi saldatori è quello di impostare un piccolo ventilatore per soffiare via il fumo di saldatura, renderà la tua vita molto più piacevole e potresti essere in grado di annusare dopo una lunga sessione di saldatura.

C'è un sacco di elettronica da fare, quindi l'ho suddivisa in un paio di parti.

La parte 1 sarà la preparazione e la marcatura delle spine.

La parte 2 sarà la saldatura delle spine all'ESC e al PDB

La parte 3 sarà la direzione del motore e dell'ESC

La parte 4 sarà la saldatura del motore e dell'ESC

La parte 5 sarà la saldatura di FC e PDB

La parte 6 metterà tutto insieme. Questo sarà molto più tardi rispetto al resto dell'elettronica

Passaggio 5: Tempo dell'elettronica: Parte 1 - Preparazione delle spine

Per prima cosa ti consigliamo di stendere il corpo e imbullonare il PDB, solo temporaneamente. Ora scopri quali motori ha l'FC e dove. scrivere sulla carrozzeria quali angoli corrispondono a quale numero motore. Quindi posizionare la coppia di spine xt60 nel corpo tra l'angolo del braccio e il punto di saldatura sul PDB.

Prima di continuare, contrassegnare la coppia di spine con il numero corrispondente sul corpo. Ciò ti semplificherà la vita in seguito, quando dovrai inserire tutti gli ESC, nonché se devi scollegare gli ESC e ricollegarli in un secondo momento.

Ripetere con le altre 3 coppie di spine.

Passaggio 6: Tempo dell'elettronica: Parte 2 - Spine + ESC + PDB

Prendi la coppia di spine 1 e posizionala nell'angolo corretto. Quindi posizionare un braccio a filo con la base e un ESC al centro del braccio con i cavi di alimentazione e la spina del servo rivolti verso il corpo principale.

Misura i fili dall'ESC alla spina e tagliali con un tocco in più di pochi millimetri, le spine possono avere più dentro di quanto ti aspetti ma non c'è molto spazio lì dentro. Quindi misura e taglia a misura i fili che hai appena tagliato per passare tra il PDB e la spina xt60.

Passaggio 7: Tempo di elettronica: Parte 3 - Orientamento motore + ESC

Questa è una parte difficile, perché devi assicurarti che i motori girino nel modo giusto. I motori sono progettati per girare in un modo, per mantenere i dadi sull'albero, ma non è sempre ovvio.

I motori che ho hanno i chevron che mettono il modo in cui girano, ma il metodo più affidabile è guardare la filettatura del bullone. Posizionare il dado a metà dell'albero filettato, quindi far girare il motore tenendo fermo il bullone. Se il dado si stacca il motore va dall'altra parte, se si stringe il motore va da quella parte. Contrassegnare i motori con nastro colorato e annotare una chiave. Quindi rimuovere il dado dall'albero filettato. Ripetere per gli altri tre motori.

Una volta che conosci la direzione dei motori, guarda il diagramma di layout del motore per l'FC e abbina la direzione del motore al numero ESC corretto.

Successivamente dobbiamo identificare le connessioni tra il motore e l'ESC. Spellare i fili del motore e dell'ESC. Quindi collegare casualmente i fili tra l'ESC e il motore. Non importa quale sia l'ordine, perché se è sbagliato lo sistemeremo. Quindi collega il cavo del servo al tuo servo tester (se ce l'hai) o al ricevitore. Infine collega l'ESC a un alimentatore da banco o alla batteria. Fai girare con cautela il motore, quanto basta per capire in che direzione sta andando, quindi fermalo e scollega l'ESC dall'alimentazione o dalla batteria.

Se il motore stava andando nella direzione corretta, utilizzare del nastro colorato per contrassegnare i collegamenti, quindi rimuovere i coccodrilli. Se il motore non stava andando nella direzione giusta, scambiare due morsetti a coccodrillo sul lato del motore. Questo invertirà effettivamente la direzione del motore. Se vuoi riaccenderlo e ricontrollare. Quindi segnare con nastro colorato. Quindi ripeti l'operazione con gli altri 3 motori e gli ESC.

Passaggio 8: Tempo dell'elettronica: Parte 4 - Motore + ESC

Solo un breve passo qui, finalmente. Prendi le estensioni dei proiettili e tagliale a metà. Un lato andrà sui motori, un lato andrà sugli ESC. Ciò consentirà una facile sostituzione di ESC e/o motori. Salda i tappi dei proiettili sui motori e sugli ESC, assicurando il coordinamento del colore. Scegli uno dei tuoi colori di tappi a proiettile e applica un termoretraibile rosso se il motore ruota in senso orario e termoretraibile nero se il motore ruota in senso antiorario. Questo è solo un altro indicatore per aiutarti a identificare i motori.

Passaggio 9: Tempo di elettronica: Parte 5 - FC + PDB

Andiamo per uno facile, saldare la spina per la batteria sul PDB. Le spine che ho usato sono arrivate con i fili precollegati, ma potresti dover saldare i tuoi fili.

Trova un pad da cinque volt sul PDB e saldalo all'alimentazione in ingresso per l'FC.

Trova un pad Vbat sul PDB e saldalo al monitor della batteria sull'FC.

Trova la prima spina del servomotore dall'FC, questa sarà quella con positivo e negativo, non solo segnale. Tagliare il positivo e il negativo alla spina, poiché avrebbero alimentato l'FC dall'ESC BEC, ma i BEC sono grandi e pesanti e non ne abbiamo bisogno quattro, e il PDB ha il suo, quindi lo useremo. Trova un altro pad 5v sul PDB e salda i fili a quello.

Fase 10: ABBIAMO LE BRACCIA!! CON I MOTORI

In questo passaggio stiamo facendo un aspetto importante, anche se una specie di semplice parte del drone, avvitando le braccia.

Per prima cosa fai passare il cavo ESC attraverso il foro nel braccio e nel corpo, assicurandoti che la spina sia nella posizione corretta per incontrarsi con le spine PDB, in modo che l'ESC sia all'interno del braccio, mentre la spina xt60 è nel corpo. Afferrare le piastre e i bulloni da 30*3 mm. Posiziona un piatto sopra il braccio e uno sotto, quindi avvitali.

Prendi la gamba e usa i bulloni da 16 * 3 mm per avvitare le gambe.

Ora il motore. Capovolgi il drone e allinea i motori, quindi fissali al braccio attraverso i fori. Lascia l'ESC libero per ora.

Ripeti per le altre tre braccia.

Passaggio 11: preparazione del montaggio della batteria

Dobbiamo inserire le zigrinature nel corpo in modo da poter montare i supporti della batteria. Prendi il tuo saldatore e scaldalo fino a 380 gradi Celsius, le temperature più basse dovrebbero funzionare se non riesci a raggiungere i 380. Usa le pinze ad ago per tenere le zigrinature contro i fori sul lato del corpo. Quindi spingerli con il saldatore. Questo li riscalda, che riscalda la plastica, che poi si raffredda e si riforma intorno a loro, bloccandoli in posizione.

Usa la colla a caldo (o la colla per plastica se ce l'hai) per incollare il distanziatore sul fondo del corpo. Assicurati che il rettangolo interno sia centrato attorno ai fori al centro del corpo.

Fase 12: Tempo di elettronica: Parte 6 - ASSEMBLEA FINALE

Collega gli xt60 insieme. Avvitare FC e PDB sul corpo con la freccia rivolta verso la rientranza per il ricevitore.

Collegare tutti gli allegati all'FC nell'FC. Collegare i cavi del servo in ingresso dall'FC al ricevitore. Collegare i cavi del servo di uscita dell'FC ai cavi di ingresso dell'ESC numerati in modo corrispondente.

Fase 13: Assemblea Centrale

Per prima cosa prendi l'FC e il PDB. Inserire i bulloni forniti con il PDB attraverso i fori interni sul PDB, quindi inserire zigrinature da 3 mm alle estremità e serrarli fino al PDB.

Passare i 20*3 mm attraverso i fori sull'FC, con la freccia sul lato degli alberi, quindi inserire i distanziali sui bulloni, inserire il PDB nei fori esterni, sotto i distanziatori e utilizzare le zigrinature per serrarli insieme.

Passaggio 14: assemblaggio finale

Utilizzare i fori triangolari nel corpo per legare il ricevitore verso il basso. Avvitare un supporto della batteria sul corpo, in modo che la batteria vada sotto il corpo.

Fai scorrere la batteria in quel supporto, quindi fissa l'altra batteria.

Su ciascun braccio, raccogli i cavi tutti insieme, quindi piegalo verso il basso in modo che sia piatto sotto i lati. Prendi un pezzo di nastro adesivo e fissalo sui fili e sull'ESC. Esegui due linee di colla a caldo sotto il braccio, a circa 10 mm di distanza. Quindi prendi delle fascette e fissa il nastro, in modo che le fascette si trovino tra le due linee di colla a caldo.

Usa la colla a caldo per assicurarti che tutte le fascette rimangano nelle loro posizioni specifiche.

Passaggio 15: test

NON METTETE ANCORA SUPPORTI!!! Per ora stiamo solo testando che tutto funzioni. Potresti chiedere a un amico di tenere il tuo drone o metterlo in una morsa, in modo che non vibri.

Collega l'FC al computer e apri l'editor del software FC. Collega la batteria al PDB. Vai alla pagina di test del motore e fai girare i motori, uno alla volta. Ricontrolla che ogni motore sia nella posizione corretta, girando nel modo corretto.

Avvia tutti e quattro i motori contemporaneamente a un numero di giri elevato e lasciali in funzione per un minuto o due. Assicurati che girino tutti ad alta velocità e che non suonino. Poi stacca tutto.

Infine controlla che sia tutto stretto, le spine, i bracci, i motori, la batteria montano tutto. Stringere tutto ciò che traballa.

Infine posizionare un albero del motore sullo spintore dell'elica e spingere l'elica sul motore. Quindi serrare i dadi dell'elica. Ripetere per gli altri motori.

Passo 16: Fanciulla

Trovo bello dare un nome ai miei progetti prima di sapere se funzionano, così ho un desiderio molto più grande di vederli funzionare e una determinazione molto più grande per farli funzionare, quindi dai un nome al tuo drone. Mi piace scegliere qualcosa di rilevante per il progetto ma non estremamente ovvio a prima vista. Il nome del mio drone è Falcon.

Quindi prendi un mattone o qualcos'altro pesante e taglia un pezzo di spago, lungo circa 1,5 m. Lega un lato al mattone e l'altro al supporto della batteria del drone. Ciò assicurerà che se diventa canaglia non danneggerà nessuno o romperà nulla.

Portalo da qualche parte senza persone per testarlo. Assicurati di stare a diversi metri di distanza dal drone.

Inizia molto basso sull'acceleratore e aumenta con attenzione fino a quando non inizia a decollare, usa il tuo trim per annullare qualsiasi movimento indesiderato.

Mentre continui a regolarlo allunga il pezzo di corda per darti più spazio per il controllo. Alla fine sciogliere la corda.

BUONA FORTUNA!!!!

Se avete problemi fatemelo sapere e farò del mio meglio per aiutarvi. Ricorda inoltre che online ci sono tantissime info!!!

Secondo classificato nella sfida Make It Fly